1990an lortu zuen Informatikako lizentziatura EHUko Informatika Fakultatean. Hurrengo ikasturtean 'Ezagutzan oinarritutako sistemak' masterra (Master of Science KBS) egin zuen Edinburgheko Unibertsitatean.
1999an Informatikako doktore titulua lortu zuen EHUko Informatika Fakultatean. Tesian kontzeptuen arteko erlazioak automatikoki antzemateko metodo bat asmatu zuen, Arantza Diaz de Ilarraza eta Kepa Sarasolaren zuzendaritzapean, ontologiak erabiliaz dentsitate kontzeptualaren ideia asmatu zuen orduan problema horri ekin ahal izateko.[4] Ixa Taldeak hasita zituen euskararen lexikografia, morfologia eta sintaxia automatikoki aztertzeko lanak, eta hura izan zen lehenengo urratsa semantikari ekiteko, hitzen esanahiak automatikoki lantzeko. Hitzen esanahien arteko antzekotasunak automatikoki deskubritzeko lehen urratsak izan ziren haiek.
Gizakiok era naturalean erabakitzen dugu edozein bi gauza zein puntutaraino erlazionatuta dauden edo ez. Ahalmen horri erlazio-izaeraren neurri deitzen diogu, hau da, bi hitzen arteko erlazioak zer indar duen neurtzen duen ahalmena. Erlazio-izaeraren neurria formalizatu eta inplementatu ahal izateko, baliabide lexikal egituratuak behar dira. Tesi-lan hartan ekarpen nagusiak bi izan ziren: 1) ezagutzan oinarritutako hitz eta kontzeptuen arteko erlazio-izaera formalizatzea, eta 2) hiztegietatik erauzitako baliabide lexikal egituratuak aberastu eta sendotzeko metodoa definitzea.[4]
Geroago, urteetan, alor horretako nazioarteko ikerlarientzako erreferentzia izan da Agirreren lana. Gaur egunean hitzen esanahien alorra neurona-sareekin eta hitz-bektoreekin lantzen da, eta Agirre hainbat tesi eta proiektu zuzentzen ditu gai horiekin.
Ixa taldeko sorreran parte hartu zuen oraindik lizentziaturako ikaslea zela, Xuxen zuzentzaile ortografikoaren lehenengo prototipoak programatzen, bekadun, Montse Maritxalarrekin batera. Urteak pasata, UPV/EHUn Lengoaia eta Sistema Informatikoak Saileko zuzendaria izatera ailegatu zen (2017-2019).
HITZ ikerketa-zentroaren sortzaileetako bat izan zen eta bigarren zuzendaria bihurtu zen 2019an Arantza Diaz de Ilarraza utzi zuenean.[7]
Unibertsitateko graduen mailatik harantzago, hizkuntza-teknologian profesional adituak eta doktoreak hezteko eragile nagusietako bat izan da bere tesia bukatu zuenetik, hasieran gai hori lantzen zuten doktorego-ikastaro espezifikoak ematen. Gero 2001 eta 2006 urteen artean UEU eta EHUren artean sortu zuten Hizkuntza eta Teknologia (HIZTEK) berezko tituluko irakaslea izan zen, baita 2006tik aurrera Hizkuntzaren Azterketa eta Prozesamendua master ofizialean ere. Euskaraz ematen da master-titulu hori hasieratik, eta ingelesez ere 2014tik, ordudanik koordinatu izan baita Europa mailako Language and Communication Technology Erasmus Mundus Masterrarekin. Nazioarteko kontsortzio zabal batean integratuta, kontsortzioan orokorrean ematen den ingelesaren ikuspuntu globalaz gain, baliabide gutxiko hizkuntza baten ikuspegia gehitzen diote EHUko partaideek.
Hizkuntzaren Azterketa eta Prozesamendua doktorego-programan guztira 55 tesi irakurri dira euskaraz lerro honetan 1988tik, eta azkenaldian 26 tesi aurkeztu dira 2012-2020 urteetan.
Felisa Verdejo eta hainbat ixakideren zuhaitz akademiko partzial bat (2023).[11]
Semantika konputazional lexikalean oinarritzen da Agirreren ikerketa, hau da, adimen artifizialaren eta hizkuntza naturalaren prozesamenduaren arloetan (hizkuntzalaritza konputazionala ere deitzen zaio). Hitzen esanahia aztertzen du, hitzen irudikapenak, hitzen antzekotasunaren konputazioa eta haien desanbiguazioa barne (hitzen adiera-disanbiguazioa eta entitate izendunen desanbiguazioa). Bere ikerketa-lerroen barruan sartzen da teknika horiek beste alor hauetan aplikatzea ere: itzulpen automatikoan, informazioaren berreskurapenean (informazio-sistemak) eta medikuntzan (osasun-informatika). Eta noski, diziplina arteko arloa izanik, ikerketa garrantzitsua da hizkuntza-ikasketetarako lanetan ere.
Hizkuntzaren prozesamenduaren arloan aritzen den Ixa ikertalde finkatuko ikertzaile nagusia da. Hizkuntzaren Prozesamenduan binaka berrikusitako nazioarteko 150 artikulu baino gehiago argitaratu ditu, batez ere arlo hauetan: Ezagutza Lexikala Eskuratzea, Hitzen adiera-desanbiguazioa eta Prozesamendu Semantikoa. Association for Computational Linguistics (ACL) elkartean LEXicon (SIGLEX) Interes Bereziko Taldeko idazkari eta lehendakaria izan da, nazioartean erreferente nagusia den Computational Linguistics elkarte horren Kontseilu Editorialeko kidea ere, eta gaur egun ACLko Transaction-en editorea da. Semantika Lexiko eta Konputazionalari buruzko Konferentzia Bateratuaren (LZM) sortzaileetako bat da; orain, laugarren edizioan.
Gutxienez, Europako 9 ikerketa-proiektutan izan da tokiko taldearen buru (LIHLITH, ESANAHIA, BIDEAK QTLEAP, KYOTO, NEWSREADER, LOCLOUD, OPENER eta MUSTER).[12] Baita estatu mailako beste batzuetan ere (KNOW, KNOW2, UnsupNMT, eta TADEEP). Hizkuntza naturalaren eta itzulpen automatikoaren teknologiak sustatzeko Espainiako plan nazionaleko “Adituen Batzordeko” kide izan zen 2016. urtean. (Telekomunikazioen eta Informazioaren Gizarterako, SETSI)).
2021: Espainiako Informatika Saria, Aritmel Saria urteko informatikariarentzat. Epaimahaiak azaldu zuen hizkuntzaren prozesamenduaren esparruan egindako ekarpen bikainengatik eman ziotela; bereziki, testu-baliabide handien ustiapenean, eta itzulpen automatikoari aplikatutako neurona-konputazioan oinarritutako ikasketa automatiko ez-gainbegiratuan. Aipatu zuen, gainera, zientzia-argitalpenen kalitate bikainagatik ez ezik —bere argitalpen horietako batzuk erreferentetzat hartzen dira mundu mailan—, bere ikerketaren emaitza-transferentzia handiagatik, zientzia-lidergoagatik —Hitz ikerketa-zentro ospetsuaren zuzendaria da— eta nazioarteko ibilbide oso nabarmenagatik, bai prestakuntzan, bai lankidetzetan.[15][16]
2017an, 2019an, eta 2020an, hiru aldiz jarraian Google-ren ikerketa-sari bat irabazi zuen. Google Faculty Research Award saria hirutan lortu duen ikertzaile bakanetakoa da bera. 2020ko proiektua batez ere ingelesezko elkarrizketetan zentratzen bada ere (sukaldaritzari eta elikadurari buruzko galderak), euskarazko elkarrizketekin ere lan egin dute. Horretarako 2019an Ixa taldeak euskarazko elkarrizketak biltzeko kanpaina bat jarri zuen martxan. Kanpainak oso harrera ona izan zuen, pertsona ospetsuei buruz euskarazko galdera-erantzunezko elkarrizketak jaso ziren, beti ere Wikipedian dagoen informazioan oinarrituta.[21][22][23][24]